Simple determination of methylmercury in extracted and digesetd biological matrics using cold vapour atomic absorpsionspectroscopy | Enkel bestemmelse av metylkvikksølv i ekstraherte og dekomponerte biologiske prøvetyper ved bruk av kalddamp atomabsorpsjonsspektroskopi.

Hensikten med dette arbeidet var å utvikle en enkel metode for bestemmelse av metylkvikksølv (MeHg) i biologiske prøvetyper som blod, urin og hår. For å utvikle denne metoden ble det tatt i bruk tilgjengelige intrumenter ved Intitutt for plante- og miljøvitenskap, UMB. Totalkvikksølv (T-Hg) bestemmes i dag ved hjelp av kalddamp atomabsorpsjonsspektroskopi (CVAAS). Bestemmelse av MeHg ved bruk av CVAAS, krever en forutgående separasjon av kvikksølvspecier og oksidasjon av MeHg til Hg2+. Hydrogenbromid (HBr) ble brukt for frigjøring av kvikksølv fra prøvematriksen. Separasjon av MeHg fra andre former for kvikksølv ble oppnådd ved bruk av toluen. Til sist kommer L-cystein trinnet som kompleksbinder MeHg fra toluen. L-cystein fasen ble dekomponert i UltraClave. Hg 2+ -formen ble så bestemt på CVAAS, hvor Hg2+ ble redusert med tinnklorid til Hg0 og absorpsjon målt ved 253,7 nm.Siden dette er en indirekte metode for bestemmelse av MeHg, ble selektivitet bestemt ved å tilsette en spiket mengde av Hg2+ til referansemateriale sertifisert for MeHg (DORM-2). Selektiviteten for organisk bundet kvikksølv var tilfredstillende. For å verifisere selektiviteten for MeHg er det i videre arbeid ønskelig å sammenligne mot analyse på en kromatografisk teknikk.Ved bestemmelse av kvikksølv i DORM-2 (fiskemuskel), DOLT-4 (fiskelever) og IAEA-086 (hår) ble metodens nøyaktighet vurdert som tilfredstillende. Presisjonen i metoden for hårprøve ble bestemt som tilfredstillende med en RSD på 9%. Metodens måleområde for hår er tilfredsstillende for å kvantifisere MeHg i den generelle befolkning, mens MeHg i urin ikke kan kvantifiseres. Kvantifiseringsgrensen (LOQ) for blod beregnet til 0,0089 mg/L ved et blodvolum på 1 mL er ikke tilstrekkelig lav. For å kunne måle MeHg i blod for den generelle befolkningen må kvantifiseringsgrensen forbedres. Med tanke på at instrumentets LOD er 0,0055 μg/L er det mulig å få en bedre LOQ for metoden. Det ble detektert varierende forurensning av kvikksølv i oppsluttet blank. Kvikksølv henger igjen i teflonrør som benyttes ved oppslutning i UltraClave. Bidragene av kvikksølv i rørene varierte så mye at det ikke var mulig å korrigere for dette. Det ble funnet at kvarts (glass) fint kan brukes. Bruk av kvarts (glass) bør vurderes for prøvetyper med lavt innhold av MeHg. En forurensning av blank som skyldes forurenset reagens er også observert. Det er foreslått å erstatte L-cystein med en annen kompleksbinder. Et alternativ kan også være å rense L-cystein. Hensikten med dette arbeidet var å utvikle en enkel metode for bestemmelse av metylkvikksølv (MeHg) i biologiske prøvetyper som blod, urin og hår. For å utvikle denne metoden ble det tatt i bruk tilgjengelige intrumenter ved Intitutt for plante- og miljøvitenskap, UMB. Totalkvikksølv (T-Hg) bestemmes i dag ved hjelp av kalddamp atomabsorpsjonsspektroskopi (CVAAS). Bestemmelse av MeHg ved bruk av CVAAS, krever en forutgående separasjon av kvikksølvspecier og oksidasjon av MeHg til Hg2+.Hydrogenbromid (HBr) ble brukt for frigjøring av kvikksølv fra prøvematriksen. Separasjon av MeHg fra andre former for kvikksølv ble oppnådd ved bruk av toluen. Til sist kommer L-cystein trinnet som kompleksbinder MeHg fra toluen. L-cystein fasen ble dekomponert i UltraClave. Hg 2+ -formen ble så bestemt på CVAAS, hvor Hg2+ ble redusert med tinnklorid til Hg0 og absorpsjon målt ved 253,7 nm.Siden dette er en indirekte metode for bestemmelse av MeHg, ble selektivitet bestemt ved å tilsette en spiket mengde av Hg2+ til referansemateriale sertifisert for MeHg (DORM-2). Selektiviteten for organisk bundet kvikksølv var tilfredstillende. For å verifisere selektiviteten for MeHg er det i videre arbeid ønskelig å sammenligne mot analyse på en kromatografisk teknikk.Ved bestemmelse av kvikksølv i DORM-2 (fiskemuskel), DOLT-4 (fiskelever) og IAEA-086 (hår) ble metodens nøyaktighet vurdert som tilfredstillende.Presisjonen i metoden for hårprøve ble bestemt som tilfredstillende med en RSD på 9%. Metodens måleområde for hår er tilfredsstillende for å kvantifisere MeHg i den generelle befolkning, mens MeHg i urin ikke kan kvantifiseres. Kvantifiseringsgrensen (LOQ) for blod beregnet til 0,0089 mg/L ved et blodvolum på 1 mL er ikke tilstrekkelig lav. For å kunne måle MeHg i blod for den generelle befolkningen må kvantifiseringsgrensen forbedres. Med tanke på at instrumentets LOD er 0,0055 μg/L er det mulig å få en bedre LOQ for metoden. Det ble detektert varierende forurensning av kvikksølv i oppsluttet blank. Kvikksølv henger igjen i teflonrør som benyttes ved oppslutning i UltraClave. Bidragene av kvikksølv i rørene varierte så mye at det ikke var mulig å korrigere for dette. Det ble funnet at kvarts (glass) fint kan brukes. Bruk av kvarts (glass) bør vurderes for prøvetyper med lavt innhold av MeHg. En forurensning av blank som skyldes forurenset reagens er også observert. Det er foreslått å erstatte L-cystein med en annen kompleksbinder. Et alternativ kan også være å rense L-cystein. The purpose of this work was to develop a simple method for determination of methyl mercury (MeHg) in biological sample matrices such as blood, urine and hair. Instruments available at the Department of Plant and Environmental Sciences, UMB, were used in the method development. Total mercury (T-Hg) is currently determined by use of cold vapour atomic absorption spectroscopy (CVAAS). Determination of MeHg using CVAAS, requires separation of the mercury species prior to oxidation of MeHg to Hg2+ and subsequent detection. Hydrobromic acid (HBr) was used to dissolute mercury from sample matrices. Separation of MeHg from other forms of mercury, were achieved by using toluene. Finally comes the L-cysteine complex step that binds MeHg from toluene. L-cysteine phase was acid digested using UltraClave. Hg2+ form was then determined by CVAAS where Hg2+ was reduced by tin (II)chloride (SnCl2) to Hg0 and absorption measured at 253.7 nm. Since this is an indirect method for the determination of MeHg, the selectivity was determined by adding a spiked amount of Hg2+ to reference material certified for content of MeHg (DORM-2). Selectivity for organic bound mercury was satisfactorily. To verify the selectivity of MeHg, it is required in the further work to compare the analysis with results from a chromatographic technique. Method's accuracy was checked by determination of MeHg in the DORM-2 (fish muscle), DOLT-4 (fishliver) and IAEA-086 (hair), and was considered to be satisfactorily. The precision of the method was determined by analysis of hair samples, and an RSD of 9% was approved. Method measure range of hair was adequate to quantify MeHg in the general population, while MeHg in urine could not be quantified. Quantification (LOQ) of blood estimated to be 0.0089 mg/L at a blood volume of 1 mL was not sufficiently low. In order to measure MeHg in blood for population in general, the limit of quantification must be improved. Given that the instrument LOD is 0.0055 mg/L, it is possible to achieve a better method LOQ. It was detected varying levels of contamination of mercury in digested blank. Mercury attaches to the surface of in Teflon tubes, which were used for digestion in UltraClave. The contribution of mercury in the tubes varied to an extent that mathematical correction was impossible.It was found that quartz (glass) can be used instead of Teflon tubes. The use of quartz tubes should be considered for the sample matrices with low levels of MeHg. The contamination of the blank caused by contaminated reagent is also observed. It is suggested to replace L-cysteine with another complex binder. An alternative solution may be to purify L-cysteine.